本文在国内外已有的可靠性分析与评估、可靠性设计模型基础上,深层次探讨了可靠性分析和评估、可靠性优化设计的相关问题,结合传统FTA分析技术(Fault Tree Analysis,FTA)对复杂产品系统结构的故障机理分析的有效性和图示评审技术(Graphic Evaluation and Review Technique,GERT)对故障损失解析的优势,从故障抗力视角赋予了可靠性分析新的内涵。在此基础上,本文基于一个改进的Dhingra目标优化模型,结合多目标加权灰靶决策方法,构造了基于多目标加权灰靶的可靠性优化设计模型。本文主要研究内容总结如下:(1)对可靠性分析和优化设计的相关概念做了界定和新的解读,界定了基于故障抗力的可靠性分析和可靠性优化设计的概念内涵,提出了基于故障抗力的可靠性设计与分析框架;(2)将故障损失测度引入故障树分析技术,结合FTA和GERT技术,构造了实现复杂系统可靠度和故障损失分析的FTA-GERT(p,L)分析模型,实现了复杂产品系统的故障树向GERT网络的转化,设计了评估系统故障损失的算法,提出了FTA-GERT(p,L)中求解元件可靠度灵敏度和故障损失灵敏度的算法,并结合一个典型系统结构验证了模型的有效性和科学性。为进行复杂产品的可靠性分析提供了新的视角和方法;(3)在Dhingra多目标可靠性优化设计模型基础上引入故障损失目标函数进行模型改进了多目标设计函数,结合多目标加权灰靶方案选择决策模型,构造了复杂产品系统的多目标可靠性优化设计模型,提出了可靠性设计的步骤和算法,以C语言和matlab工具编制了程序进行模型求解。以一个典型的四阶段不修系统进行了模型和程序的有效性和科学性的验证。